JPS63109152A - 歯付部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、歯形精度の高い歯付部品、例えば平歯車、
はすば歯車、ビニオン、ラック等を製造するのに利用さ
れる歯付部品の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、歯付部品１例えば歯車を製造するに際しては１例
えば第１０図に示すように、鍛造によってブランク材を
作製し、このブランク材をターニングによって所定の外
径寸法まで加工し、次いで南切りおよびシェービングを
行なったのち、肌焼処理として浸炭・焼入れ・焼戻しを
行う工程を採用していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の歯付部品（例えば、歯
車）の製造方法にあっては、浸炭・焼入れ・焼戻しを行
なったのちに、歯先部分の゛だれ”による歯形誤差を生
じやすく、それゆえ歯車のかみ合いノイズが発生しやす
いという問題点があった。

そこで、このような問題点を解消するために、焼入れ・
焼戻し後に歯先研磨等の仕上げ加工を行なうことにより
、歯形を例えば真正のインボリュートカーブに修正する
必要があるので、これが生産性の阻害要因になっている
という問題点があった。

（発明の目的） この発明は、このような従来の問題点に石目してなされ
たもので、浸炭・焼入れ・焼戻しなどの肌焼処理後にお
いて歯先部分に“だれパが生じがたく、歯形精度が高い
ことからその後において歯先研磨等の仕上げ加工を必ら
ずしも行なう必要がない歯車等の歯付部品の製造方法を
提供することを目的としているものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、浸炭・焼入れ処理した歯付部品を製造する
に際し、当該歯付部品の歯先部分に対して防炭処理を施
した状態で浸炭処理を行ない、前記浸炭処理につづく焼
入れ・焼戻し処理後において歯先部分の“だれ”発生を
防止し、当該歯先部分の形状誤差を低減するようにした
ことを特徴としているものである。

この発明による歯付部品の製造方法は、平歯車、はすば
歯車、ビニオン、ラック等の歯付部品の製造に適用する
ことが可能であるが、その歯先部分に対して防炭処理を
施すに際しては、防炭処理を施したのちに歯形成形を行
なって、歯形の先端部分にのみ防炭処理層が形成されて
いるようにしたり、歯形成形を行なったのちに当該歯形
の歯先部分に防炭処理を施すようにしたりすることがで
きる。

そして、上記の防炭処理を施したのち浸炭処理を行なう
ようにすることによって、浸炭処理時において炭素の浸
入・拡散を阻止し、歯先部分の表面においてＭｓ点を低
下させることなく、焼入れ時に歯先部分のマルテンサイ
ト変態を他の部分に比較して遅滞なく生じさせるように
することにより、浸炭・焼入れ・焼戻し処理後の歯形誤
差を低減できるようにする。

なお、この発明において歯先部分とは、歯付部品の歯の
うちピッチ円より上方（歯先側）の部分をさす、そして
、ピッチ円より歯元側の部分まで浸炭層の形成されてい
ない部分があると歯付部品の強度および耐摩耗性の点か
ら見て好ましくない。

また、この発明において防炭処理は、歯付部品の各歯の
うち少なくとも先端平端部に施されていることが必要で
ある。そして、各歯の先端平端部に防炭処理が施されて
いれば、浸炭処理を行なっても歯の先端部近傍には浸炭
層は形成されず、このため焼入れ・焼戻し時の歯先の“
だれ”を有効に防止することができる。

（実施例１） 第１図はこの発明の一実施例による歯付部品の製造工程
を示す図である。

この実施例１では、肌焼用クロム鋼（ＪＩＳＳＣｒ　　
４２０Ｈ）を素材とし、鍛造によってブランク材を作製
したのち、このブランク材をターニングによって所定の
外径寸法まで加工し、続いて外周面に防炭処理として銅
めっきを施した０次いで、歯切りおよびシェービング加
工を行って、軸直角モジュール：２．５．歯数＝３０．
ピッチ円直径ニア５ｍｍ、ねじれ角：３０°、歯直角圧
カニ２０°、歯先径：８１ｍｍ、歯幅１８ｍｍの円筒は
すば尚型素材に成形した。第２図に示すように、このは
すば尚型素材１の歯先部分２には、銅めっきによる防炭
処理層３が形成されている。

次に、上記歯切りおよびシェービング加工後の歯車素材
１に対して、第３図に示すように、（９００℃→８５０
℃）Ｘ６．５Ｈｒ（７）ガス浸炭および油焼入れ、なら
びに１８０℃ＸＩＨｒの焼戻し処理を行なった。

次に、浸炭・焼入れ・焼戻し処理後の第４図に示すはす
ば歯車４において、９００間隔にある４枚の歯（５Ａ　
、５Ｂ　、５Ｃ，５Ｄ）の歯形（プロフィール）を同じ
く第４図に示す歯幅の両端（■、■）および中央（■）
において測定した丁 この結果を第５図（ａ）に示す、なお、第５図（ａ）に
おいて破線は真正のインボリュートカーブを示している
。

第５図（ａ）に示すように、各歯（５Ａ。

５Ｂ　、５Ｃ，５Ｄ）の歯先部分における歯形誤差は、
後記する第５図（ｂ）の従来例の場合に比べて、著しく
小さくなっていることが明らかであり、本実施例におけ
る歯形誤差は歯先部分でおおむね３ルｍ以下であった。

（比較例１） この比較例１では、上記実施例１において行なった防炭
処理としての銅めっきを施さず、それ以外は実施例１と
同様の工程および歯車諸元として歯車の製造を行ない、
同じく９０°間隔にある４枚の歯（５Ａ　、５Ｂ　、５
Ｇ　、５Ｄ）の歯形を第４図に示す歯幅の両端（■、■
）および中央（■）において測定した。

この結果を第５図（ｂ）に示す。

なお、第５図（ｂ）において破線は真正のインボリュー
トカーブを示している。

第５図（ｂ）に示すように、浸炭・焼入れ中焼戻し処理
後に歯先部分の“だれ”による歯形誤差がかなり大きい
ものとなっていることが明らかであり、歯形誤差は歯先
部で５〜１０ルｍとなっていた。

（実施例２） 第６図はこの発明の他の実施例による歯付部品の製造工
程を示す図である。

この実施例２では、肌焼用クロム銅（Ｊ　Ｉ　５ＳＣｒ
４２０Ｈ）を素材とし、鍛造によってブランク材を作製
したのち、このブランク材をターニングによって所定の
外径寸法まで加工した。

次いで、歯切りおよびシェービング加工を行なって、軸
直角モジュール：２．５．歯数３０゜ピッチ円直径ニア
５ｍｍ、ねじれ角：３０’、歯Ｌｌｊｌ方圧２０’、歯
先径：８１ｍｍ、歯Ｖ、：１８ｍｍの円筒はすば歯車素
材に成形した。

次に、第７図に示すように、前記はすば歯車素材１１の
歯元すみＲ部を覆うようにしてめっき防止治具１２を装
着したのち、歯先部分１３に防炭処理として銅めっきを
施し、第８図に示すように、歯車素材１１の歯先部分１
３に銅めっきによる防炭処理Ｒ１４が形成されているよ
うにした。

次に、銅めっき後の歯車素材１１に対して、第３図に示
したように、（９００℃→８５０℃）×６．５Ｈｒのガ
ス浸炭および油焼入れ、ならびに１８０℃ＸＩＨｒの焼
戻し処理を行なった。

次に、第４図に示したと同じように、浸炭番焼入れ・焼
戻し処理後のはすば歯車４において、９０°間隔にある
４枚の歯（５Ａ、５Ｂ、５Ｇ。

５Ｄ）の歯形を歯幅の両端（■、■）および中央（■）
において測定した。

この結果を第９図（ａ）に示す、なお、第９図（ａ）に
おいて破線は真正のインボリュートカーブを示している
。

第９図（ａ）に示すように、各歯（５Ａ。

５Ｂ　、５Ｃ，５Ｄ）の歯先部分１３における歯形誤差
は歯先部でほぼ０となっていることが認められた。

（比較例２） この比較例２では、上記実施例２において行なった防炭
処理としての銅めっきを施さず、それ以外は実施例２と
同様の工程および歯車諸元として歯車の製造を行ない、
同じく９０°間隔にある４枚の歯（５Ａ　、５Ｂ　、５
Ｃ，５Ｄ）の歯形を第４図に示す歯幅の両端（■、■）
および中央（■）において測定した。

この結果を第９図（ｂ）に示す、なお、第９図（ｂ）に
おいて破線は真正のインボリュートカーブを示している
。

第９図（ｂ）に示すように、浸炭・焼入れ・焼戻し処理
後に歯先の“だれ″による歯形誤差がかなり大きいもの
となっていることが明らかである。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明によれば、浸炭・焼
入れ処理した歯付部品を製造するに際し、当該歯付部品
の歯先部分に対して防炭処理を施した状態で浸炭処理を
行ない、前記浸炭処理につづく焼入れ処理後における歯
先部分の°°だれ″発生を防止するようにしたから、肌
焼処理後における歯形の精度を高いものとすることが可
能であり、歯形を真正のインボリュートカーブに近いも
のとすることができるので、歯付部品におけるかみ合い
ノイズの発生を有効に阻止することができるようになり
、従来のように焼入れ・焼戻し処理後に研磨仕上げ等の
仕上げ加工を施すことによって歯形を真正のインボリュ
ートカーブに修正するといった作業を行なう必要がない
ので、歯付部品の生産性を大幅に向上させることができ
るようになるという非常に優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による歯付部品の製造工程
を示す説明図、第２図は第１図の歯切りおよびシェービ
ング工程後におけるはすば歯車素材の歯形部分の斜面説
明図、第３図は第１図の浸炭・焼入れ中焼戻し工程にお
ける熱処理パターンを示す説明図、第４図は第１図の浸
炭・焼入れΦ焼戻し工程後における歯形の測定要領を示
す説明図、第５図（ａ）（ｂ）は第４図に示した歯形の
測定要望にもとづく歯形の測定結果（第５図（ａ）は実
施例１．第５図（ｂ）は比較例１）を示す説明図、第６
図はこの発明の他の実施例による歯付部品の製造工程を
示す説明図、第７図は第６図の歯切りおよびシェービン
グ工程後においてめっき防止治具を装着したのちの歯形
部分の斜面説明図、第８図は第６図の銅めっき工程後の
歯形部分の斜面説明図、第９図（ａ）（ｂ）は第４図に
示した歯形の測定要領にもとづ〈歯形の測定結果（第９
図（ａ）は実施例２．第９図（ｂ）−は比較例２）を示
す説明図、第１０図は従来の歯付部品の製造工程を示す
説明図である。 １．１１・・・歯車素材、 ２．１３・・・歯先部分、 ３．１４・・・防炭処理層、 ４・・・歯車、 ５八〜５Ｄ・・・歯。 特許出願人　　　日産自動車株式会社 代理人弁理士　　小　　塩　　　　豊 第１図 第２図 第３図 第４１て 第５図（ａ）　　　　　　第５図（ｂ）５Ｂ−のど−−
５Ｂ−■と一一一一 ５Ｂ−■〒−−５８−■と一一一一 ５Ｂ−■ど−＝　　　５８−■ど一一一一５Ｃ−■−＝
　　　５Ｃ−■ど−−−−５Ｃ−■　　　　　　５Ｃ−
■ど一一一５Ｃ−■　　　　　　　　５Ｃ−■ど−＝−
−歯先　　　　歯元　　　　　　歯先　　　　歯元≦δ
６昆１ 第７１ 第３「４ 第９［Ｅｉ（ａ）　　　　　　第９に１（ｂ）５Ｂ−■
□　　５Ｂ−■とＰ 歯先　　　　　歯元　　　　　　　歯先　　　　　　歯
元筒１０！！ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）浸炭・焼入れ処理した歯付部品を製造するに際し
   、当該歯付部品の歯先部分に対して防炭処理を施した状
   態で浸炭処理を行なうことを特徴とする歯付部品の製造
   方法。